一、煤与瓦斯延期突出的突变理论研究(英文)（论文文献综述）
周西方[1]（2021）在《煤与瓦斯突出两相流运移规律试验研究》文中提出煤与瓦斯突出是发生在煤矿生产过程中一种极其复杂的动力现象,表现为极短时间内由煤层向采掘空间突然抛出大量煤岩和瓦斯,形成具有强烈冲击破坏作用的煤-瓦斯两相流,极易造成重大人员伤亡,严重威胁煤矿的安全生产。开展煤与瓦斯突出两相流运移规律研究,对于揭示煤与瓦斯突出致灾机制、丰富和完善突出机理以及指导现场防突工作具有重要意义。为此,本文基于自主研发的煤与瓦斯突出巷道可视化模拟试验系统,开展了室内煤与瓦斯突出物理模拟试验,分析了冲击波超压、温度、速度等两相流参数时空演化规律及突出煤体的分选破碎特征,研究了不同条件对突出两相流运移特性和致灾效应的影响规律。本文得出以下主要结论:（1）基于相似理论,自主研发了煤与瓦斯突出巷道可视化模拟试验系统,主要包括试验腔体、应力加载系统、气源系统、突出口系统、模拟巷道、数据采集与控制系统、附属支架设施等。该试验系统能开展不同瓦斯压力、不同成型应力等条件下突出两相流可视化物理模拟试验,具有煤样成型突出一体化、突出口打开自动化、突出巷道可视化、采集数据多样化等功能优势。（2）突出激发后,煤粉和瓦斯快速向巷道运移,形成突出两相流。两相流组成结构在密相流动和稀相流动之间动态变化,其运移形态表现为悬浮流、分层流、沙丘流和拴流等4种流型,并随突出距离的增加由拴流逐渐演变为沙丘流。同时,两相流向前压缩空气产生冲击波,冲击波超压以正相压和负相压交替演变形式向前传播,冲击波阵面传播速度远大于煤粉流运移速度,达到超声速;随着突出的发展,巷道内两相流温度逐渐下降,且下降幅度随突出距离的增加而减小;突出终止后,小粒径煤粉多被运移至模拟巷道出口一端的集尘袋内,呈现显着的破碎和分选现象。（3）当煤层瓦斯压力较低时,突出两相流的运移形态以分层流、沙丘流为主,冲击波波形与典型的气体泄压冲击波波形较为接近;随着瓦斯压力的增加,突出两相流呈现出拴流形态,冲击波波形也发生较大变化,表现为存在一个持续时间较长的负相压;冲击波超压峰值和冲击波传播速度均随瓦斯压力的增加而增大,3次试验（0.35 MPa、0.85 MPa、2.0 MPa）分别为3.28 k Pa、10.29 k Pa、21.49 k Pa和344.7 m/s、354.7 m/s、370.0 m/s;突出煤体流运移速度和煤体粉化率同样随瓦斯压力的增加而增大,3次试验分别为22.57 m/s、29.94 m/s、59.02 m/s和8%、21%、28%。结果表明,瓦斯压力越高,煤层蕴藏的瓦斯内能越大,突出后产生的两相流冲击破坏能力越强。（4）对比分析2.0 MPa瓦斯压力条件下煤样是否成型对突出的影响规律,发现煤样成型后,突出煤层泄压过程中出现压力回升现象,巷道冲击波超压峰值和冲击波速度分别为15.3 k Pa、361.6 m/s,均小于松散煤样,且巷道中两相流温度下降量比松散煤样低0.27℃～1.16℃;同时,煤样成型后相对突出强度有所下降,但是其突出煤体破碎程度较高,煤体粉化率显着增加,达到50%。结果表明,成型压力在一定程度上阻碍了突出的激发。成型煤样发生突出后,瓦斯内能大量消耗于煤体的破碎,使得突出煤体的破碎程度更显着,但是产生的冲击波阵面能量会降低。研究结果对于揭示煤与瓦斯突出致灾机制和制定现场防突措施具有一定的指导意义。该论文有图45幅,表16个,参考文献81篇。
张永兵[2]（2020）在《工作面在断层影响下冲击矿压分析与防治》文中研究表明冲击矿压是我国矿井开采中重大的地质灾害之一,当综采工作面布置在断层周边时,发生较大的冲击矿压的可能性较高,且发生机理复杂。因此,探究回采工作面在断层影响区域发生冲击矿压的规律,具有重要意义。本文以某矿7335工作面的实际情况作为工程背景,结合理论研究、数值模拟计算和实践分析等,对受断层影响的工作面冲击风险等方面展开课题探讨。首先通过理论分析确定了工作面冲击危险影响因素,并分析了围岩空间结构及动静载条件下冲击危险性,其次通过数值模拟手段分析了7335工作面在断层影响下围岩应力演化特征,并结合7335工作面实际回采过程中微震活动情况分析沿断层推进和过断层两个阶段的围岩运动规律,最后制定了7335工作面回采期间冲击矿压防控方案。论文具体研究内容和结论包括以下几个方面:（1）按照7335工作面实际开采情况,分析了断层为主的地质构造是诱发冲击矿压的主要因素之一,并划分了冲击危险区域。其次通过对工作面顶板演化规律分析得到7335工作面覆岩空间结构为短臂“F”型破断,并分析动静载条件下诱冲原因,得出上覆若干厚硬岩层断裂或者回转运动产生震动波作用在由构造应力影响的高静载工作面,从而逾越了围岩的极限平衡条件诱发冲击破坏。并且根据基本顶断裂模型阐述了临近断层回采时的工作面前方的断层逐渐出现反弹,断层的正应力减小使得起更易发生错动,进而增加了工作面的冲击危险性。（2）通过对FLAC3D数值模拟分析,工作面在沿断层推进阶段,两侧断层阻隔效应明显,中部煤岩体应力高于两侧煤岩体的,工作面在该条件下回采扰动效应被放大,应力集中程度增加。工作面在过断层阶段超前应力受断层影响明显,高应力沿断层两侧分布,断层导向作用明显,断层与两巷的交汇处应力集中系数达到最大,并且断层经过工作面中部的时候影响程度达到最大,模拟分析的结果表明了断层对工作面两巷应力状态具有显着的影响。（3）通过7335工作面回采阶段的微震监测情况和震动波CT反演进行分析,工作面沿断层走向推进时,覆岩运动阶段活动性加剧,破断范围更广,上覆岩层中能量聚散频繁并伴随大能量事件的发生。工作面过断层阶段,工作面与斜交断层围成的三角区域微震活动频繁,同时高应力集中区域向断层交汇处靠近。从震动发生的层位来看,断层夹持阶段工作面微震频次降低但能量释放程度上升,且以低位岩层的破断为主;过断层阶段微震事件向煤层靠拢,且大能量的岩层破断发生在高位顶板中。CT反演高波速异常区域主要集中在工作面中部和断层附近,溜子道侧的冲击危险性明显高于材料道一侧,监测结果与模拟应力分布情况大体一致。最后结合粘滑模型解释微震活动在断层影响下的循环性与差异性。（4）结合工作面模拟结果和实际地质情况,制定了7335工作面回采期间断层影响区域冲击矿压监测防治方案,对监测到的具有潜在冲击危险区域采取一系列切实有效的卸压解危措施,以降低工作面冲击矿压危险性,保证工作面两巷和作业人员的安全。通过对卸压后效果进行冲击危险性分析,得出以顶板深孔爆破为主的卸压措施卸压效果良好,煤岩体中积聚的弹性能够得到有效的释放与转移。本论文研究成果能够有效指导断层影响条件下7335工作面的安全回采,确保矿井安全高效生产,同时也为具有类似采矿条件工作面的安全回采提供理论支撑和技术指导。该论文共涉及图61幅,表9个,引用参考文献99篇。
王武超[3]（2017）在《豫西松软煤层掘进工作面低指标突出机理及应用研究》文中认为本文选取松软煤层掘进工作面低指标突出这一特殊条件下的突出为研究对象,以豫西矿区某矿二1-21010机巷掘进工作面为研究背景,对松软煤层掘进工作面低指标突出进行了理论分析,重点围绕突出的发动和发展机理进行研究。主要分析掘进工作面围岩应力、瓦斯压力及煤层物理性质三者之间对突出的作用机制。围绕不同条件下掘进工作面前方极限平衡区（塑性区）宽度大小、围岩位移变形破坏程度,以及应力分布等方面进行对比,对松软煤层掘进工作面低指标突出进行了较为系统的研究。并根据研究结论对松软煤层掘进工作面防突措技术施进行了研究,并设计了相关防突措施。主要研究成果如下:（1）分析了松软煤层低指标突出各影响因素之间的作用机制,并对低指标突出进行了归类;（2）确立了松软煤层掘进工作面突出危险性与工作面前方极限平衡区（塑性区）宽度的关系,极限平衡区宽度越大,突出危险性越大;反之突出危险性越小;（3）通过数值模拟对比,发现煤巷掘进过程中,煤质越松软,突出危险性越大;突出危险性也随着煤层厚度的增厚而变大;相同条件下,沿顶掘巷比沿底掘巷突出危险性小;（4）防突技术措施研究表明,对巷道围岩进行加强支护、合理选取布巷方式可以有效减小围岩位移变形,缩小塑性区的分布范围,降低应力集中程度,进而降低掘进工作面突出危险性。
谭义欣[4]（2016）在《基于ABAQUS的大型地下洞室围岩稳定性分析》文中进行了进一步梳理进入21世纪以来,我国的水能资源开发正处于前所未有的高速建设时期,众多水电站处于在建或待建状态。而其中的大型或特大型水电站由于受到地形限制和其他因素的影响,必须采用地下厂房的布置方式,因而将产生相应的地下洞室。大型地下洞室通常规模巨大、空间分布复杂、洞室所赋存的地质条件也很复杂。加之洞室开挖是一种不可逆行为,发生破坏后无法恢复重建。因此,研究大型地下洞室的围岩稳定性分析方法,为实际工程提供可靠的理论支持,有利于保障大型地下工程长期运行的安全稳定性,具有重大的社会意义和巨大的经济效益。本文以意大利Pont Ventoux水力发电站的Venaus中央洞室为工程背景,在总结前人实测地质资料及岩体各项试验资料的基础上,获取围岩及初始地应力等相关重要参数。采用ABAQUS有限元软件提供的Mohr-Coulomb屈服模型,针对该硬岩地下洞室开挖后的动态变化过程进行了围岩稳定性数值模拟分析。在控制材料参数相同的情况下分别建立了二维加固、二维未加固、三维加固、三维未加固四种不同条件下的模型。主要分析了洞室开挖诱发的塑性区、应力、位移的分布特征,以及各支护构件的轴向荷载分布特征这四项评价指标。首先通过对比相同维度条件下加固与未加固之间评价指标的差异,分析了加固系统对围岩稳定的作用;其次分析了不同开挖阶段对三维洞室模型的围岩塑性区、主应力的分布的影响,得到围岩塑性区及应力的动态发展趋势;重点对围岩拱顶中心竖向位移进行了分析,得到分步开挖时各个不同开挖步对拱顶中心竖向位移的影响;然后将加固条件下的二维模型与三维模型在塑性区、最小主应力和竖向位移这三个方面进行对比,得到维度不同的情况下模拟结果的差异;再将四种模型模拟计算出的拱顶内部竖向位移与钻孔多点位移计的实际监测位移进行对比,进一步验证了数值模拟结果的可靠性。最后基于加固条件下的二维平面模型,采用参数变化的区间分析法,对围岩参数敏感性进行计算分析,得到各个参数对工程中具有代表性的评价指标的敏感程度。并区分出影响计算结果的主要敏感性参数和次要敏感性参数,对于类似工程围岩参数的选取具有一定的指导意义。
罗甲渊[5]（2016）在《煤与瓦斯突出的能量源及能量耗散机理研究》文中进行了进一步梳理煤与瓦斯突出是煤矿地下开采过程中遇到的一种极其复杂的瓦斯动力灾害现象,威胁着矿井安全以及生产,是地下空间行业亟需攻克的难题之一。煤与瓦斯突出过程从能量学角度上看,是一个能量聚集与耗散的过程。本文以突出原煤和非突出原煤为研究对象,通过实验室实验与理论分析相结合的方法,对煤与瓦斯突出过程中能量源及能量耗散过程进行深入探索。在以下方面取得了一些进展:（1）为分析煤与瓦斯突出过程中吸附瓦斯解吸后参与突出做功,研制了一种高压气体瞬间对称卸压实验装置。该装置主要由加载系统、充气系统、温度和气体压力检测系统及瞬间对称卸压系统4个部分组成。具有以下特点:可在不同气体不同气压条件下对煤岩材料进行保压吸附一段时间后瞬间卸压实验;对称卸压系统保证瞬间卸压,同时也兼顾了卸压过程中煤样受力均衡,克服了传统单向煤瓦斯突出试验装置存在的不足;能提供轴向加压装置,模拟煤瓦斯突出过程中地应力作用。（2）通过煤颗粒形状的理论分析可知,颗粒形状对表面积的确定影响很大;在计算破碎功时,将煤颗粒视作圆球形处理,所得到的破碎功是下限;由煤粉显微镜观测实验可知,不论是突出煤还是非突出煤,当煤破碎到0.075mm以下时,其颗粒形状均以椭球形和球形为主;且这些微小颗粒形状与破碎前的块度、施加能量的方式和大小、所经历的破碎过程均无关。这为采用球表面积计算煤破碎后颗粒新增表面积提供了依据。（3）突出煤与非突出煤破碎后,小于0.075mm微小颗粒的筛下累计质量分布均服从Logistic分布;而筛上质量分布却不同,突出煤服从Gauss分布;而非突出煤服从正态分布。为突出煤与非突出煤的鉴别提供一种辅助手段,同时也为精确计算煤岩破碎功提供实验指导。（4）当煤岩体破碎后,0.075mm以下的微小颗粒所占比例不大,却占有相当大的表面积;两种煤的比表面积随能量增加而增加,在相同的能量条件下,突出煤的比表面积比非突出煤的大12倍;非突出煤的破碎比功随能量增加先下降后保持平稳不变,而突出煤的破碎比功随能量的增加而增加,说明给予同样的能量突出煤更容易破碎;煤岩破碎后其新增表面积与能量之间呈指数关系;把煤破碎得越小,颗粒形状越趋于稳定,进一步破碎的难度就越大,要达到同一破碎增量所需的破碎功就越多。（5）在不考虑温度影响时,将朗格缪尔方程展开成泰勒级数并保留前两项,使得吸附瓦斯对外做功的计算得到了简化,从而得到了吸附瓦斯解吸对外膨胀的计算式。由该计算式可知,不同吸附气体做功的能力取决于气体吸附常数。（6）通过理论分析可知,相同条件下且不考虑吸附,不同气体瞬间卸压对外做功相同;结合实验后煤样破碎程度分析可知,不同气体进行实验时,煤样破碎程度不同,因此说明在瞬间卸压破碎煤实验过程中吸附瓦斯参与了做功。施加轴压后,煤试样破碎程度加剧,说明在地应力作用下致使煤体产生大量裂纹裂隙,降低了煤体强度同时给瓦斯足够的流动和储存空间,当瓦斯压力瞬间降低时瓦斯气体膨胀才能继续破坏并粉碎煤体。（7）在分析煤与瓦斯突出能量来源及能量耗散过程,建立了煤瓦斯突出能量方程:煤与瓦斯突出的主要能量源为煤岩体弹性应变能、煤体中游离瓦斯以及吸附瓦斯解吸后的膨胀能;而能量耗散煤岩体破碎、抛出、移动、振动和声响等。通过对以往突出案例的能量分析,突出煤体孔隙瓦斯的膨胀能小于煤体破碎功,因此仅突出煤体的孔隙瓦斯不足以提供煤瓦斯突出所需的能量。突出过程中涌出瓦斯量远大于孔隙游离瓦斯,且涌出瓦斯所提供的能量与孔隙游离瓦斯提供的能量相差34个数量级。（8）根据突出的强度大小和突出的终止位置,可得到突出强度较小且突出终止面在应力峰值前、突出强度较小且突出终止面在应力峰值后、突出强度较大且突出终止面在应力峰值前、突出强度较大且突出终止面在应力峰值后四个煤与瓦斯突出能量条件。
黄志平[6]（2015）在《深埋隧洞开挖卸荷岩爆孕育过程及微震预警分析》文中指出深埋岩石隧洞工程普遍遭遇突发性和破坏性极大的岩爆灾害,据不完全统计,仅锦屏二级水电站隧洞群已开挖工程就发生不同程度岩爆上千次。面对大量的微震监测数据,由于难以找到微震数据与岩爆孕育过程的内在联系和演化规律,至今在我国还没有非常成功的岩爆监测预报案例,因此,开展深埋隧洞在高应力条件下硬岩的岩爆孕育过程和微震预警问题研究十分必要。论文以岩石损伤力学理论为基础,以数值模拟分析和微震监测为手段,揭示开挖卸荷岩爆孕育过程,基于微震监测数据分析探索岩爆的前兆规律,为岩爆的预警与防控奠定理论与技术基础。建立多种卸荷应力路径和岩体介质条件下的数值模型,进行开挖卸荷引起岩爆孕育过程数值模拟研究。主要内容包括：（1）以试样单轴压缩破裂过程模拟相邻隧洞岩体或者同一条隧洞相向开挖而产生的岩柱型岩爆,揭示微震特性为“前震-主震一余震型”模式；（2）以试样侧压卸荷破裂过程模拟现场高应力下由于开挖引起突然卸荷而产生的岩爆,揭示开挖卸荷诱致岩爆的机理；（3）通过对岩体隧洞单步（一次）开挖和分步（多次）开挖发生岩爆进行数值模拟,揭示微震事件释放能量及频次与施工方式联系紧密,揭示微震事件由无序分布向有序集中发展呈现自组织的基本规律。在力学机理上,认为岩石的非均匀性是岩爆存在前兆的根源,变形的局部化是形成岩爆的内因,而岩石与其周围环境的相互作用是岩爆的外因。基于这方面的认识,根据锦屏二级水电站现场不同地质与开挖条件,提出传感器的布置形式、采集数据工作方式。根据排水洞现场微震监测数据分析,通过对微震事件数目、事件位置、事件能量、能量释放速率、事件聚集密度云图等多因素进行量化,并结合开挖过程的数值模拟,进行岩爆孕育过程的预警分析,揭示极强岩爆和强岩爆的预警机制。对岩爆灾害的预警和防控奠定理论基础,为指导安全施工提供技术保障。根据1#引水隧洞微震监测分析,揭示采用先导洞后TBM落地掘进施工方案,可以降低或者控制发生岩爆。3#和4#引水洞相邻多个工作面同时掘进,通过三维数值模拟和微震监测数据分析,揭示岩爆发生部位受相邻隧洞严重的影响。
张民波[7]（2015）在《采掘影响下煤岩应力-损伤-渗流特性研究及应用》文中认为多年来,煤炭在我国能源消费结构中所占比重一直保持在70%以上,使得许多煤矿提高采掘速率和进入深部开采是必然的发展趋势,这将使得煤矿发生煤与瓦斯灾害事故的概率进一步增加,严重威胁到矿工的生命安全和矿山的经济效益。而煤与瓦斯灾害事故是在采掘影响下煤岩应力、损伤和渗透率三者不断演化的结果,因此采用岩石力学、损伤力学、渗流力学和热力学等基本理论对煤岩应力、损伤和渗透率的演化关系进行研究有助于了解煤与瓦斯灾害事故的发生机理,进而采取针对性的技术手段使三者的演化过程向抑制煤与瓦斯灾害事故的方向转变。基于上述分析,本文的主要研究内容如下:（1）采掘影响下煤岩应力分布的基本特征,并采用FLAC3D软件分别对回采面和掘进面开挖至不同距离和不同开挖速率时的应力分布特征进行了数值模拟分析。（2）以采掘应力路径为基础,采用含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服控制渗流试验装置进行了不同初始围压、不同加载速率、不同含水率和不同围压卸载速率条件下的渗流试验。（3）基于热力学定律,研究了煤岩在不同试验条件下的能量演化规律,并采用累积耗散能定义了损伤变量,研究了损伤演化的数学模型,分析了损伤与渗透率的演化规律。（4）研究如何采用煤层高压注水技术和超前瓦斯排放孔技术改变采掘工作面前方煤岩应力、损伤和渗流的演化关系向抑制煤与瓦斯灾害事故的方向转变。采掘影响下煤岩的应力变化是导致损伤和渗透率不断演化的根本条件,而煤岩的应力分布随着开挖距离和开挖速率的不同具有不同的集中程度和卸压程度,回采工作面以峰峰集团大淑村矿172103工作面为研究对象,数值分析了开挖至30m、60m和90m以及回采速率为2m/步、4m/步、6m/步和8m/步时的煤岩应力分布特征。数值模拟结果显示:随着回采距离的增加,工作面前方应力集中范围和集中程度均增加,其中竖直应力集中程度最大,倾向应力集中程度次之,走向应力集中程度最小,三个方向的应力集中在一定范围内的叠加将会加剧煤岩破坏程度,这将容易诱导煤与瓦斯灾害事故的发生。随着回采速率的增加,工作面前方应力集中范围和集中程度均增加,其中竖直应力的集中程度越大,但倾向应力和走向应力的变化受开挖速率的影响较小。煤巷掘进中煤岩应力分布特征的数值模拟以172103掘进工作面为研究对象,数值分析了开挖至9m、18m和27m以及掘进速率为1m/步、3m/步、5m/步和7m/步时的煤岩应力分布特征。数值模拟结果显示:随着掘进距离和掘进速率的增加,工作面前方和上下帮位置的竖直应力集中程度和集中范围增加,工作面前方倾向应力集中程度和集中范围增加,对走向应力的变化趋势影响较小,走向应力始终处于卸压状态。由采掘影响下煤岩应力分布特征的数值分析结果和现场实际情况可得,回采工作面的防突措施应以消除工作面前方煤岩的应力集中为主,而掘进工作面的防突措施要以消除工作面前方的应力集中和降低瓦斯含量两者为主。采掘影响下工作面前方存在竖直应力升高和水平应力降低以及竖直应力和水平应力降低的两种力学路径,以此力学路径为基础设计了不同初始围压、不同含水率和不同加载速率下的加轴压卸围压的渗流试验,以及围压不同卸载速率下的轴压和围压同时卸载的渗流试验。加卸载条件下的试验结果表明:随着初始围压的增加,煤样的三轴破坏强度随之增加,煤样破坏后,瓦斯流量瞬间增加幅度越大,且破坏时脆性越强,抵抗外部变形能力越强;煤样含水率越高,煤样的三轴强度越低,在屈服阶段失去抵抗外部载荷所产生破坏的能力越快,且塑性变形增强,脆性破坏减弱,瓦斯流量增加越小;加载速率越大,煤样的三轴破坏强度越大,煤样破坏后,瓦斯流量瞬间增加幅度较小,抵抗外部变形能力相对较强,不容易产生整体失稳以及变形程度较小。轴压和围压同时卸载条件下的渗流试验结果表明:煤样破坏过程激烈,应力-应变曲线经历一段近似平台阶段以后将发生破坏,且卸载速率越高,煤样脆性破坏越强,瓦斯流量瞬间增加幅度越小,屈服破坏过程越快,变形幅度越大。加卸载力学路径下煤样的破坏形式以剪切破坏为主,而轴压和围压同时卸载条件下煤样的破坏形态不仅具有剪切破坏特征,而且具有张剪破坏特征。最后,采用mogi-coulomb准则,并结合有效应力对不同试验条件下的煤岩强度破坏进行了分析,为预测煤岩破坏规律提供了参考价值。基于热力学定律,采用能量的观点对煤岩的变形破坏过程进行分析,有助于解释煤岩变形破坏的本质和煤与瓦斯灾害发生的能量机理,也是研究煤岩损伤演化的理论基础。在加卸载试验条件下煤岩三轴变形破坏的能量演化规律表明:煤岩的变形破坏过程是能量不断演化的过程,在煤样屈服破坏前,煤体内部的总能量以不断积聚的弹性应变能为主,而耗散能处于较低的演化状态。当煤样进入屈服状态以后,弹性应变能的增长速率变缓,耗散能的增加速率开始增加,直到煤样达到破坏点以后,弹性应变能达到最大值,并开始突然下降,耗散能开始突然增加。当初始围压越高和加载速率越快时,煤样内部积聚的弹性应变能越大,而含水率较高的煤样破坏时,煤样内部积聚的弹性应变能越小。在轴压和围压同时卸载试验条件下煤岩三轴变形破坏的能量演化规律表明:在轴压加载至屈服点的过程中,煤体内部的总能量以不断积聚的弹性应变能为主,而耗散能处于较低的演化状态。从卸载点开始,弹性应变能开始进入近似稳定阶段演化,并且围压卸载速率越快,该稳定阶段持续时间越短,稳定时间与围压卸载速率之间服从幂函数变化关系。基于能量分析的结果,通过对比损伤变量的定义方法,采用累积耗散能定义了损伤变量,并得到了损伤演化过程。基于logistic方程建立了损伤演化的数学模型,并采用麦夸特法（levenberg-marquardt）+通用全局优化法,在非线性拟合软件1stopt中进行拟合分析,拟合结果表明:建立的数学模型能够较好的描述损伤演化过程。同时研究了损伤与渗透率的耦合关系,在损伤处于较低的演化阶段时,渗透率也处于较低的阶段,随着损伤的不断累积,直到煤样产生损伤破坏时,渗透率急剧猛增。当初始围压越大,煤样损伤破坏时渗透率急剧增加的幅度越大;当含水率和加载速率较高时,煤样损伤破坏时渗透率急剧增加的幅度越小;在轴压和围压同时卸载过程中,煤样发生损伤破坏时,渗透率急剧猛增,且卸载速率越快,渗透率增加的幅度越大,但回弹现象抑制了渗透率的增加幅度。煤与瓦斯动力灾害事故是煤岩应力、损伤和渗流不断演化的结果,然而提高采掘速率和向深部开采的趋势使得三者的演化结果增加了灾害事故发生的概率。因此,必须采取有效的技术手段改变三者的演化过程,预防灾害事故的发生。结合回采面的防突措施应以控制应力集中为主和掘进面的防突措施应以控制应力集中和降低瓦斯含量两者为主的特点,分别对回采面采用煤层高压注水技术和对掘进面采用超前瓦斯排放孔技术改变三者的演化过程,使演化结果向抑制灾害事故发展的方向转变。在分析了煤层高压注水防突机理和结合现场实际情况的基础上,研究了煤层高压注水工艺参数确定方法。基于能量原理,结合不同的侧向应力系数确定了注水临界水压;采用数值分析的方法确定了不同注水时间下的煤岩损伤破坏范围,得到损伤破坏范围与注水时间之间具有对数函数变化关系,从而确定了注水孔间距。现场应用效果表明:煤层注水后,瓦斯解吸指标明显下降,工作面前方煤体中的部分游离瓦斯得到释放,回采过程中上隅角和回风巷瓦斯浓度明显下降,基本杜绝了瓦斯超限现象。基于掘进过程中煤岩应力分布特征,对掘进工作面超前瓦斯排放孔进行了设计,经现场应用表明,突出预测敏感指标超标现象和瓦斯突出动力现象明显减少,巷道掘进安全状况大大提升,表明现场参数设计合理,可为煤巷安全快速掘进提供重要保障。本文通过上述理论研究、试验研究、数值分析和现场应用所具有的创新点如下:（1）以采掘影响下的力学路径为基础,研究了原煤试件在加卸载的力学路径下,不同初始围压、不同加载速率和不同含水率的渗流试验,以及轴压和围压同时卸载下不同围压卸载速率的渗流试验。并采用mogi-coulomb准则,结合有效应力对不同试验条件下的煤岩强度破坏进行了分析。（2）基于热力学定律,研究了不同试验条件下煤岩变形破坏的能量演化特征,分析了能量演化和煤与瓦斯突出的关系。基于累积耗散能定义了煤岩损伤变量和研究了不同试验条件下煤岩的损伤演化过程,并采用logistic方程建立了损伤演化数学模型,分析了损伤与渗透率的演化关系。（3）针对采掘工作面煤与瓦斯灾害事故的发生特点,研究了如何采用煤层高压注水技术和超前瓦斯排放孔技术改变煤岩应力、损伤和渗流的演化过程,从而使得三者的演化结果向抑制事故发生的方向转变。基于能量原理结合不同的侧向应力系数确定了注水临界水压。同时,采用数值分析的方法研究了注水时间与煤岩损伤破坏范围的关系,从而确定了注水孔间距。基于采掘过程中的煤岩应力分布特征,对瓦斯排放孔的相关参数进行了详细设计。
潘启东[8]（2011）在《煤矿灾害网络构建及特征属性研究》文中研究指明首先分析并论证了网络研究方法在煤矿灾害及灾害系统研究中的适用性,对煤矿灾害网络进行了定义,建立了一套煤矿灾害网络研究的网络化建模方法、研究程序和分析指标,为普适性研究灾害网络研究奠定了基础。通过对以大量煤矿灾害案例分析为背景构建的整体网络及四个灾害子网的研究,得出煤矿灾害网络为小世界网络和无标度网络,并根据拓扑特征和网络属性分析结果给出了诸多有益于煤矿安全生产工作的策略和方法上的建议。通过灾害子群分析,说明了四个灾害子系统划分的合理性,煤矿安全生产工作从系统角度应以四个灾害子系统为治理对象。自我网络的实证分析进一步表明网络研究方法对于煤矿灾害及灾害系统研究具有重要的意义和价值。本论文的研究表明,网络研究方法为我们从审视煤矿灾害和煤矿灾害系统提供了崭新的视角,可以作为煤矿安全生产的有用辅助分析工具。
郭臣业[9]（2010）在《岩石和瓦斯突出发生条件及机理研究》文中研究说明近年来,国内外煤矿矿井在深部掘进巷道时出现了岩石和瓦斯突出现象。岩石和瓦斯突出包括了岩石突出、岩石与瓦斯一起突出,它们不仅发生在采矿工程中的岩巷掘进,也发生在隧道与其他地下工程施工的相应工程地质环境中。目前,国内外学术界对岩石和瓦斯突出发生条件和机理研究还不够,尚不能准确回答岩石和瓦斯突出过程中的能量来源及能量的转化过程、爆破与岩石和瓦斯突出的关系及其作用机理、岩石和瓦斯突出的启动和停止等更深层次上的原因。本文基于永川煤矿的岩石和瓦斯突出现象,针对永川煤矿的地质条件、突出砂岩的物性;突出岩石受载变形的损伤、强度和破坏;煤岩和瓦斯突出过程中的瓦斯膨胀能;岩石和瓦斯突出、岩爆发生的一般规律和成因;岩石和瓦斯突出的能量、发生的临界条件及机理等问题展开研究,主要结论如下:永川煤矿的岩石和瓦斯突出发生在距主采煤层-大龙煤层之下43m的T3xj4砂岩层中,该砂岩层为三角洲平原沉积相;T3xj4砂岩含有的Si、Al元素较多,矿物组成以石英、云母、长石为主;T3xj4砂岩渗透性较差,比表面积较大,其内部孔的孔径一般大于甲烷分子直径;T3xj4砂岩微观裂隙和节理不发育、连通性差,呈块状、结构致密,砂岩层中的黑色包裹体是一种成分复杂的矿物质;T3xj4砂岩层中赋存的瓦斯气体成分以甲烷为主,其次还有少量的乙烷、丙烷、异丁烷,该砂岩层具有吸附瓦斯的能力;大龙煤层的煤质为1/3焦煤,该煤的比表面积高达280m2/g,SEM图像表明其内部裂隙发育,且互相交联。T3xj4砂岩样强度较低,屈服现象明显,其循环加卸载的疲劳破坏过程受静态全应力应变曲线的控制;T3xj4砂岩声发射类型与MOGI-I相似,在应力应变曲线上对应的Kaiser点、屈服点及峰值点处声发射信号明显,且该种砂岩存在Kaiser效应和Felicity效应;在围压条件下,峰后破裂T3xj4砂岩样的破裂比（r）与其对应的割线模量、轴向最大应变量及轴向应力应变曲线峰前段下的面积（应变能）有一定的线性关系,且破裂砂岩样是在完整砂岩样破坏的基础上进一步破坏的;破裂T3xj4砂岩样的蠕变规律与完整岩样的相似,均可用改进的西原正夫模型描述蠕变的各个阶段;顶板砂质页岩脆性较大,破坏时产生较大爆裂声响,其声发射类型与致密不稳定的-IV相似,应力应变全过程曲线对应的Kaiser点、峰值点处声发射信号明显。利用自主研制的煤岩介质中瓦斯膨胀能测试装置研究了不同条件下煤和T3xj4砂岩中的瓦斯膨胀做功规律,研究表明:低瓦斯压力条件下,煤中瓦斯对外做膨胀功推出活塞的长度（它反映了做功能力）与瓦斯压力呈指数关系变化,而砂岩中瓦斯对外做膨胀功推出活塞的长度与瓦斯压力呈线性关系,通过计算瓦斯膨胀的多变指数,得出煤岩中瓦斯的膨胀过程为等温过程。岩石和瓦斯突出、岩爆都属于矿山压力所导致的岩石动力现象,均发生在高地应力地区,且都与工程扰动有关;普遍的岩石和瓦斯突出都是由爆破作业引起的,突出发生时伴随着岩石碎片的抛出和瓦斯气体的涌出,突出的能量来源为岩体弹性变形能、重力势能和瓦斯膨胀能,突出孔洞为梨形、口袋形等向岩层内部延伸的不规则孔洞;岩爆可以自发地发生,多发生在强度高、脆性大的坚硬岩层中,岩爆发生后仅在岩体上留下较浅的爆坑;计算了永川煤矿岩巷的断裂失稳区,并与压性水平构造应力为主的地应力场下的断裂失稳区进行了对比,指出以近竖直方向为主的地应力导致的断裂失稳区在巷道两肩呈对称分布,而压性水平构造应力为主的地应力导致的断裂失稳区分布特征则不同。对比分析了岩石断裂失稳区与实际突出孔洞,认为岩石和瓦斯突出孔洞是由高地应力形成的局部破坏区演化、发展来的,爆炸应力并不能改变外载应力条件,爆破对岩石和瓦斯突出起诱导作用。讨论了断裂失稳区中破裂岩石的弹性变形能、瓦斯膨胀能和重力势能及其在岩石和瓦斯突出中的功能转化关系,根据功能平衡原理得出了岩石和瓦斯突出时岩石的弹性模量临界条件和抛出初速度;指出围压条件下岩石最大泊松比的取值应根据岩样峰后连续加卸载的试验方法确定;岩石和瓦斯突出开始的时间理论上可根据平面应力条件下岩石蠕变失稳的应变-时间关系来估算;得出了岩石和瓦斯突出的机理:岩石和瓦斯突出是具有一定物理力学性质的岩石体在高地应力条件下形成断裂失稳区,并在瓦斯作用下和爆破工程诱导及其他工程扰动作用下产生的一种动力现象,突出的能量来源于弹性变形能、瓦斯的膨胀能和重力势能,当岩体释放的弹性能潜能足够大时,可破坏岩体,激发突出,即岩石和瓦斯突出开始发动;若突出孔洞壁有足够大的地应力梯度和瓦斯压力梯度,岩体的破碎就会不断向周围扩展,岩石和瓦斯突出得以发展;当突出的能量消耗殆尽和突出孔道受阻碍、不能继续在突出孔洞壁建立高的地应力梯度和瓦斯压力梯度时,突出即告停止。
何巡军[10]（2010）在《复杂岩质高边坡静动力稳定性与深部位移时间序列分析》文中研究说明滑坡灾害是威胁人类生活最大的自然灾害之一。经济建设的高速发展使我国面临规模宏大、数量众多、地质条件空前复杂的大型岩质高边坡问题。边坡失稳（特别是动力失稳）严重地困扰我国经济发展、威胁人民生命财产安全。因此,对边坡特别是岩质高边坡进行科学、合理地稳定性分析显得尤为重要。由于稳定问题的复杂性,边坡静、动力稳定分析仍有许多问题未得到很好的解决。本文以某露天矿岩质高边坡为工程背景,详细分析了高边坡稳定分析的几类常见的计算方法,并对研究边坡采用极限平衡法、有限元强度折减法、有限元-无限元耦合计算方法分析了边坡的静、动力稳定性,结合现场深部位移监测成果建立了边坡深部位移变形的时间序列预测模型,取得了以下研究成果:（1）从岩土体本构关系和屈服准则出发,讨论了边坡稳定性计算分析的力学基础和边坡弹塑性的有限元格式。并对边坡岩体进行了室内试验和现场试验获得了边坡岩土参数值,其结果直接作为边坡稳定性计算的主要参数之一。（2）讨论了几种极限平衡法的简化和适用条件,采用三种极限平衡简化方法对研究边坡稳定性进行计算分析,获得了研究边坡的极限平衡稳定分析结果。（3）从弹塑性有限元理论入手,根据有限元强度折减法基本原理,通过比较分析前人的工作,总结了有限元强度折减法按塑性区贯通、计算收敛和位移突变3种失稳判据的适用性。比较分析了按塑性区贯通、计算收敛和位移突变作为强度折减失稳判据的边坡安全系数。（4）结合无限元基本原理和有限元动力计算原理,通过算例边坡证实了无限元边界的适用性和解的稳定性。在国内较早地将无限元方法引入到边坡动力稳定分析中。并借助ABAQUS软件平台,建立了研究边坡的有限元-无限元耦合计算模型,对研究高边坡进行有限元-无限元动力地震稳定性计算。（5）在水平和竖向地震联合作用下,在塑性区内,边坡位移、速度和加速度3量随着高程的增加不是简单增加的关系,而表现为与多种因素相关。对弹性区内的岩体,边坡位移、速度和加速度3量随着高程的增加由增大的趋势,即存在的“垂直向放大”现象。速度和加速度在坡面随着高程时而增大,时而减小,增大和减小相间,形成一些极值圈闭,并且极大值和极小值相间出现。（6）通过工程实例计算表明,边坡的动安全系数随着地震动时程是变化的。按照最小安全系数原则获得的边坡动安全系数将在某些时候显得过于保守。计算表明按照面积相等的原则计算边坡的整体安全系数是合适的。（7）针对研究岩质高边坡深部位移监测数据,建立基于自回归滑动平均（ARMA）模型的深部位移预测模型。现场实测结果和实现序列模型预测结果表明:利用ARMA模型进行边坡深部位移预测是合适的,能较好地逼近原始物理系统。针对这一特定岩质高边坡深部位移变化,ARMA（4,3）模型能较好的预测边坡深部位移变化。当前监测数据和模型预测表明,边坡深部位移变化较为稳定,边坡当前处于稳定状态。通过本项研究工作,初步建立了一套岩质高边坡稳定性分析的理论体系,尤其是动力稳定性分析,有助于增进边坡稳定分析特别是动力稳定分析的研究,对该类边坡的稳定性分析工作奠定了一定的理论和实践基础。
二、煤与瓦斯延期突出的突变理论研究(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、煤与瓦斯延期突出的突变理论研究(英文)（论文提纲范文）
（1）煤与瓦斯突出两相流运移规律试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 2 煤与瓦斯突出模拟试验系统及方案 |
| 2.1 试验系统设计 |
| 2.2 相似理论 |
| 2.3 试验系统研发 |
| 2.4 试验方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤与瓦斯突出两相流在巷道内运移过程分析 |
| 3.1 煤层参数演化特性 |
| 3.2 巷道两相流运移过程 |
| 3.3 突出煤体分选特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 突出两相流运移规律影响因素分析 |
| 4.1 瓦斯压力对突出两相流运移特性的影响 |
| 4.2 煤样成型条件对突出两相流运移特性的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）工作面在断层影响下冲击矿压分析与防治（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冲击矿压国内外研究现状 |
| 1.3 断层型冲击矿压研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 7335工作面断层区域冲击危险性分析 |
| 2.1 工作面概况 |
| 2.2 矿压显现特征 |
| 2.3 冲击危险影响因素分析 |
| 2.4 工作面围岩空间结构特征 |
| 2.5 工作面动静载分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 7335工作面断层影响应力分布规律 |
| 3.1 数值模型建立 |
| 3.2 7335工作面回采期间应力演化分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 工作面回采阶段微震活动规律分析 |
| 4.1 7335工作面微震活动时空规律 |
| 4.2 7335工作面CT反演分析 |
| 4.3 断层粘滑失稳模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 7335工作面冲击防控实践 |
| 5.1 工作面冲击矿压监测方案 |
| 5.2 工作面冲击矿压防治方案 |
| 5.3 工作面现场防冲措施 |
| 5.4 工作面防治后效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）豫西松软煤层掘进工作面低指标突出机理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状 |
| 1.2.2 综合作用理论 |
| 1.2.3 松软煤层低指标突出研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题及发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容及目标 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 1.4.1 研究方案 |
| 1.4.2 研究路线 |
| 2 低指标突出的案例和规律分析 |
| 2.1 低指标突出的发生规律及分类 |
| 2.1.1 以重力势能为主导的低指标突出 |
| 2.1.2 以地应力为主导的低指标突出 |
| 2.1.3 以瓦斯为主导的低指标突出 |
| 2.1.4 松软煤层低指标突出 |
| 2.2 某矿松软煤层掘进工作面低指标突出案例的具体分析 |
| 2.2.1 二_1煤层概况 |
| 2.2.2 二_1-21010机巷概况 |
| 2.2.3 二_1-21010工作面区域地质情况 |
| 2.2.4 二_1-21010工作面突出危险性参数 |
| 2.2.5 煤岩瓦斯动力显现情况 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 松软煤层掘进工作面低指标突出的发动机理研究 |
| 3.1 突出发动机理理论分析 |
| 3.1.1 松软煤层掘进工作面应力场分布 |
| 3.1.2 极限平衡区宽度对突出危险性的影响 |
| 3.1.3 松软煤层极限平衡区的宽度 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.2.1 FLAC~(3D)数值模拟软件简介 |
| 3.2.2 FLAC~(3D)数值模拟软件应用及求解流程 |
| 3.2.3 模型构建 |
| 3.2.4 模型设置 |
| 3.3 不同条件下巷道掘进对突出发动影响的数值模拟分析 |
| 3.3.1 松软煤层与硬煤层对突出影响的对比模拟 |
| 3.3.2 沿底和沿顶掘巷对突出影响的对比模拟 |
| 3.3.3 松软煤层变厚区对突出影响模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 松软煤层掘进工作面低指标突出的发展机理研究 |
| 4.1 地应力与瓦斯压力对松软煤体裂隙扩展的作用分析 |
| 4.1.1 含瓦斯松软煤体内部裂隙扩展力学分析 |
| 4.1.2 孔隙、裂隙扩展规律 |
| 4.1.3 松软煤层瓦斯解吸对突出的作用影响 |
| 4.2 RFPA~(2D)-Flow数值模拟系统应用介绍 |
| 4.2.1 RFPA~(2D)-Flow建模分析流程 |
| 4.3 模型构建及模拟方案制定 |
| 4.3.1 数值模拟模型构建 |
| 4.3.2 模拟方案制定 |
| 4.4 不同地应力条件下的突出模拟 |
| 4.4.1 参数设置 |
| 4.4.2 模拟结果及分析 |
| 4.5 不同瓦斯压力作用下的突出模拟 |
| 4.5.1 参数设置 |
| 4.5.2 模拟结果 |
| 4.5.3 结果分析 |
| 4.6 不同煤体强度的突出模拟 |
| 4.6.1 参数设置 |
| 4.6.2 模拟结果 |
| 4.6.3 结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 松软煤层掘进工作面防突技术措施研究 |
| 5.1 巷道围岩加固的补充防突措施 |
| 5.1.1 围岩加固参数设置 |
| 5.1.2 数值模拟验证 |
| 5.1.3 模拟结果 |
| 5.1.4 结果分析 |
| 5.2 合理选取巷道布置的补充防突措施研究 |
| 5.2.1 沿底、沿顶掘巷突出发展模拟 |
| 5.2.2 模拟结果及分析 |
| 5.3 松软煤层掘进工作面防突技术措施 |
| 5.3.1 工作面突出危险性预测 |
| 5.3.2 工作面防突措施 |
| 5.3.3 防突措施效果检验及安全防护措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）基于ABAQUS的大型地下洞室围岩稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容、思路及方法 |
| 2 地下洞室围岩稳定性影响因素与判据 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 影响洞室围岩稳定的几类主要因素 |
| 2.3 围岩变形破坏类型及破坏机理 |
| 2.4 围岩失稳的判据 |
| 2.4.1 强度判据 |
| 2.4.2 极限应变判据 |
| 2.4.3 围岩收敛比判据 |
| 2.4.4 基于突变理论的判据 |
| 2.4.5 熵突变判据 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 围岩弹塑性理论和ABAQUS简介 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 非线性理论的分类 |
| 3.3 岩体弹塑性本构关系 |
| 3.3.1 屈服准则与破坏条件 |
| 3.3.2 强化定律 |
| 3.3.3 流动法则 |
| 3.3.4 加载和卸载准则 |
| 3.3.5 增量理论 |
| 3.4 岩体常见的几类屈服准则 |
| 3.4.1 Tresca屈服准则 |
| 3.4.2 Mises屈服准则 |
| 3.4.3 广义Tresca和Mises准则 |
| 3.4.4 Mohr-Coulomb屈服准则 |
| 3.4.5 Drucker-Prager屈服准则 |
| 3.4.6 Zienkiewice-Pande屈服准则 |
| 3.5 有限元软件ABAQUS简介及其适用性 |
| 3.5.1 ABAQUS软件简介 |
| 3.5.2 ABAQUS在岩土工程中的适用性 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 地下洞室围岩稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工程概况 |
| 4.2.1 岩体条件和岩体特征概述 |
| 4.2.2 开挖及施工方法 |
| 4.3 有限元分析 |
| 4.4 二维有限元分析 |
| 4.4.1 塑性区分布 |
| 4.4.2 开挖引起的主应力分布及大小 |
| 4.4.3 开挖引起的位移分布及大小 |
| 4.4.4 加固系统中的轴向荷载分布 |
| 4.5 三维有限元分析 |
| 4.5.1 分步开挖的塑性区分布 |
| 4.5.2 分步开挖主应力分布及大小 |
| 4.5.3 开挖引起的位移分布及大小 |
| 4.5.4 加固系统中轴向荷载分布 |
| 4.6 二维与三维分析结果的对比 |
| 4.6.1 塑性区分布的对比 |
| 4.6.2 最小主应力的对比 |
| 4.6.3 竖向位移的对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 围岩参数的敏感性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 区间分析法基本原理及方法 |
| 5.3 敏感性分析 |
| 5.3.1 计算模型 |
| 5.3.2 参数选取 |
| 5.3.3 计算结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）煤与瓦斯突出的能量源及能量耗散机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤与瓦斯突出机理研究现状 |
| 1.2.2 其它相关研究 |
| 1.2.3 煤瓦斯突出能量研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 主要研究内容及目标 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.5 研究方法及路线 |
| 1.5.1 主要研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 实验装置研制与煤岩基础参数测试 |
| 2.1 实验装置研制 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 实验装置研制思路 |
| 2.1.3 实验装置组成及特点 |
| 2.2 煤岩试件采集 |
| 2.2.1 鱼田堡煤矿 |
| 2.2.2 斌郎煤矿 |
| 2.3 煤岩物理力学参数测试 |
| 2.3.1 煤岩的孔隙特性 |
| 2.3.2 煤岩坚固性系数测试 |
| 2.3.3 煤岩基本力学性质测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤岩体破碎功实验研究 |
| 3.1 概述与实验方案 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 实验方案 |
| 3.2 颗粒形状对确定表面积大小的理论分析 |
| 3.3 煤颗粒形状的细微观测 |
| 3.3.1 原煤落锤破碎后煤颗粒细微观测 |
| 3.3.2 原煤高压瓦斯瞬间卸压破碎后细微观测 |
| 3.4 原煤破碎实验研究 |
| 3.4.1 折算直径与破碎功的计算 |
| 3.4.2 一定块度的原煤破碎实验 |
| 3.4.3 不同块度原煤施加相同能量破碎实验 |
| 3.4.4 同一块度原煤施加不同能量破碎实验 |
| 3.4.5 比表面能分析 |
| 3.5 煤岩体破碎功与粒径之间关系分析 |
| 3.5.1 微小颗粒分布分析 |
| 3.5.2 微小煤颗粒分布实验分析 |
| 3.5.3 粒径在 0.075mm以下颗粒实验结果分析 |
| 3.5.4 能量与新增表面积之间关系分析 |
| 3.6 煤岩破碎实验分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 突出过程中瓦斯气体破碎煤体的能量研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 自由气体膨胀功分析 |
| 4.3 吸附气体膨胀功分析 |
| 4.4 高压气体瞬间对称卸压破煤实验研究 |
| 4.4.1 煤样制备及实验方案 |
| 4.4.2 煤的破碎情况分析 |
| 4.4.3 实验过程中温度变化 |
| 4.5 气体解吸速度及吸附气体膨胀功分析 |
| 4.5.1 瓦斯在煤体中的流动特性 |
| 4.5.2 瓦斯从煤体中解吸特性 |
| 4.5.3 瓦斯从煤体中解吸速度分析 |
| 4.5.4 吸附瓦斯的膨胀功分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 瓦斯气体膨胀及弹性能释放破煤能量分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验思路及方案 |
| 5.2.1 煤岩体特性分析 |
| 5.2.2 最小耗能原理 |
| 5.2.3 煤岩体破坏过程中能量转换机理分析 |
| 5.2.4 实验思路 |
| 5.2.5 实验方案 |
| 5.3 不加轴压实验结果及分析 |
| 5.3.1 圆柱型原煤卸压实验 |
| 5.3.2 块度为 30mm碎煤卸压实验 |
| 5.3.3 型煤卸压实验 |
| 5.4 加轴压实验结果及分析 |
| 5.4.1 煤试样受力分析 |
| 5.4.2 加轴压圆柱型突出原煤卸压实验 |
| 5.4.3 加轴压圆柱型非突出原煤卸压实验 |
| 5.5 瓦斯-轴向应力破煤的能量分析 |
| 5.5.1 轴向应力能量分析 |
| 5.5.2 瓦斯气体能量分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 煤瓦斯突出的能量耗散机理研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 能量源分析 |
| 6.2.1 游离瓦斯膨胀能 |
| 6.2.2 吸附瓦斯解吸的膨胀能 |
| 6.2.3 围岩对突出范围内的煤岩体所做的功 |
| 6.2.4 煤岩弹性能 |
| 6.2.5 突出范围内的煤岩体重力势能 |
| 6.3 突出过程中能量耗散分析 |
| 6.3.1 煤岩体破碎功 |
| 6.3.2 煤体摩擦功 |
| 6.3.3 煤体移动功 |
| 6.3.4 其他能量耗散 |
| 6.4 突出发生的能量条件分析 |
| 6.4.1 突出三要素及其他因素分析 |
| 6.4.2 围岩弹性能释放分析 |
| 6.4.3 突出过程中案例分析 |
| 6.4.4 突出发生能量条件分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文的研究成果及结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后续研究工作及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| C 作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
（6）深埋隧洞开挖卸荷岩爆孕育过程及微震预警分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外岩爆研究现状 |
| 1.2.1 岩爆定义 |
| 1.2.2 岩爆类型划分 |
| 1.2.3 岩爆机理 |
| 1.2.4 岩爆预测与判据 |
| 1.2.5 岩爆防治 |
| 1.3 微震技术研究现状 |
| 1.3.1 声发射与微震定义 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 国内研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于统计损伤理论的数值模型 |
| 2.1 岩石的非线性破裂过程 |
| 2.2 建立数值模型的基本思路 |
| 2.2.1 一维条件下的统计损伤模型 |
| 2.2.2 强度和弹模独立分布下的损伤本构关系 |
| 2.2.3 微元体的损伤本构模型 |
| 2.2.4 三维应力条件下的损伤本构模型 |
| 2.3 声发射的数值模拟 |
| 2.4 裂纹萌生扩展过程的模拟 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 岩爆孕育过程及微震特性数值模拟 |
| 3.1 岩石单轴加载和围压卸荷诱发岩爆研究 |
| 3.1.1 RFPA~(2D)基本原理和数值模型 |
| 3.1.2 单轴加载数值模拟结果分析 |
| 3.1.3 围压瞬时卸荷过程数值模拟结果分析 |
| 3.2 层状岩体隧洞卸荷岩爆数值模拟 |
| 3.2.1 数值模型 |
| 3.2.2 模拟结果分析 |
| 3.3 断面开挖不同工况卸荷岩爆影响 |
| 3.3.1 数值模型 |
| 3.3.2 模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微震预警机理及监测系统构建 |
| 4.1 微震预警可行性力学基础 |
| 4.2 微震预警技术可行性 |
| 4.3 微震信号参数特征及定位原理 |
| 4.4 微震监测系统构建 |
| 4.4.1 ESG微震系统软硬件组成 |
| 4.4.2 准备工作 |
| 4.4.3 传感器布置方案优化及其安装 |
| 4.4.4 PALADIN的安装与数据传输 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 锦屏二级水电站隧洞岩爆现场监测 |
| 5.1 锦屏二级水电站隧洞工程地质赋存特征 |
| 5.2 锦屏二级水电站工程概况 |
| 5.3 东端2#引水隧洞已开挖洞段岩爆现状 |
| 5.3.1 岩爆类型划分 |
| 5.3.2 岩爆等级划分 |
| 5.3.3 岩爆发生特征 |
| 5.4 施工排水洞东端岩爆现场监测 |
| 5.4.1 工程概况 |
| 5.4.2 测点布置 |
| 5.4.3 信号采集和波形识别 |
| 5.4.4 岩爆监测预警结果分析 |
| 5.5 采用先导洞后TBM掘进1#隧洞的微震监测分析 |
| 5.6 3#和4#引水隧洞多个相邻工作面同时开挖的影响分析 |
| 5.6.1 数值模型 |
| 5.6.2 数值结果分析 |
| 5.6.3 微震监测结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间参与科研及发表的论文 |
| 附录 |
（7）采掘影响下煤岩应力-损伤-渗流特性研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采掘影响下的煤与瓦斯突出机理研究进展 |
| 1.2.2 加卸载下煤岩力学与渗流特性研究进展 |
| 1.2.3 加卸载下煤岩能量演化特征研究进展 |
| 1.2.4 加卸载下煤岩损伤演化研究进展 |
| 1.2.5 煤层注水防突研究进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 采掘影响下煤岩应力分布特征研究 |
| 2.1 采掘影响下煤岩应力分布特征 |
| 2.2 采掘影响下煤岩应力分布状态的数值模拟分析 |
| 2.2.1 FLAC3D软件计算的基本原理 |
| 2.2.2 回采工作面煤岩应力分布的数值分析 |
| 2.2.3 掘进工作面煤岩应力分布的数值分析 |
| 2.3 采掘工作面煤岩应力分布特征对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 采掘影响下煤岩变形与渗流特征的试验研究 |
| 3.1 试验煤样采集及制备 |
| 3.2 试验设备与试验方案 |
| 3.2.1 试验设备 |
| 3.2.2 试验的力学路径 |
| 3.2.3 试验方案 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 不同试验条件下试验结果的对比分析 |
| 3.5 变形特征参数分析 |
| 3.6 基于应力-应变的煤与瓦斯突出的防治分析 |
| 3.7 煤岩破坏特征 |
| 3.7.1 煤岩破坏形式 |
| 3.7.2 煤岩强度破坏准则 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 采掘影响下煤岩三轴变形破坏的能量演化特征 |
| 4.1 煤岩三轴变形破坏能量演化特征的研究意义 |
| 4.2 煤岩三轴变形破坏能量演化理论基础 |
| 4.3 不同试验条件下能量演化特征 |
| 4.3.1 常规三轴试验条件下煤岩三轴变形破坏的能量演化特征 |
| 4.3.2 加卸载条件下煤岩三轴变形破坏的能量演化特征 |
| 4.3.3 轴压和围压同时卸载条件下煤岩三轴变形破坏的能量演化特征 |
| 4.4 基于能量演化的煤与瓦斯突出分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 采掘影响下煤岩损伤破坏的演化规律研究 |
| 5.1 岩石损伤力学的基本理论 |
| 5.1.1 损伤力学的基本概念和研究方法 |
| 5.1.2 损伤变量定义方法的对比分析 |
| 5.2 基于累积耗散能的损伤演化规律 |
| 5.3 损伤演化的数学模型 |
| 5.4 损伤与渗透率的演化关系 |
| 5.4.1 常规三轴试验条件下煤岩损伤与渗透率的演化关系 |
| 5.4.2 加卸载下煤岩损伤与渗透率的演化关系 |
| 5.4.3 轴压和围压同时卸载下煤岩损伤与渗透率的演化关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 现场工程应用与效果考察 |
| 6.1 现场工程应用的意义 |
| 6.2 回采面煤层高压注水技术 |
| 6.2.1 煤层高压注水消突机理 |
| 6.2.2 煤层高压注水参数研究 |
| 6.2.3 现场应用及效果分析 |
| 6.3 掘进面超前瓦斯排放孔的优化设计 |
| 6.3.1 超前排放孔防突机理 |
| 6.3.2 超前排放孔设计 |
| 6.3.3 现场应用效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点及展望 |
| 7.2.1 创新点 |
| 7.2.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学期间发表的学术论文 |
| 在学期间参加的科研项目 |
| 主要获奖 |
（8）煤矿灾害网络构建及特征属性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 详细摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 社会网络分析研究综述 |
| 1.2.2 复杂网络研究综述 |
| 1.2.3 灾害系统研究综述 |
| 1.3 研究思路及主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 基本概念与分析方法 |
| 2.1 基本概念与术语 |
| 2.1.1 社会网络分析基本概念 |
| 2.1.2 煤矿灾害网络基本概念 |
| 2.2 基本分析方法 |
| 2.2.1 中心性分析 |
| 2.2.2 凝聚子群分析 |
| 2.2.3 自我网络分析 |
| 2.3 四个典型的网络模型 |
| 2.3.1 规则网络 |
| 2.3.2 随机网络 |
| 2.3.3 小世界网络 |
| 2.3.4 无标度网络 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤矿灾害网络构建与分析指标 |
| 3.1 煤矿灾害系统分析 |
| 3.1.1 煤矿灾害主要类型及特征 |
| 3.1.2 煤矿灾害的系统特征和复杂性 |
| 3.1.3 灾害系统划分及再分类 |
| 3.2 煤矿灾害演化模式研究 |
| 3.2.1 灾害演化基本单元 |
| 3.2.2 煤矿灾害演化框架 |
| 3.2.3 煤矿灾害网络化描述 |
| 3.3 煤矿灾害网络化过程 |
| 3.3.1 模型基本前提 |
| 3.3.2 数据搜集与整理 |
| 3.3.3 网络结点确定 |
| 3.3.4 网络关系确定 |
| 3.4 煤矿灾害网络研究内容 |
| 3.4.1 灾害网络整体属性研究 |
| 3.4.2 灾害网络中心性分析 |
| 3.4.3 灾害网络子群研究 |
| 3.4.4 灾害网络动态演化研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 煤矿灾害网络结构及属性分析 |
| 4.1 煤矿灾害网络结构分析 |
| 4.1.1 网络规模与密度 |
| 4.1.2 平均度与度中心势 |
| 4.1.3 集聚系数 |
| 4.1.4 平均路径长度 |
| 4.1.5 无标度网络检验 |
| 4.2 煤矿灾害网络中心性分析 |
| 4.2.1 结点中心度 |
| 4.2.2 间距中心度 |
| 4.2.3 紧密中心性 |
| 4.3 煤矿灾害网络脆弱性分析 |
| 4.3.1 网络脆弱性的含义 |
| 4.3.2 煤矿灾害网络脆弱性分析 |
| 4.4 四个子网中心性分析 |
| 4.4.1 子网整体结构 |
| 4.4.2 结点中心度 |
| 4.4.3 间距中心度 |
| 4.4.4 紧密中心度 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤矿灾害子群和自我网络实证分析 |
| 5.1 煤矿灾害子群分析 |
| 5.1.1 子群分析方法 |
| 5.1.2 灾害因子k-核分析 |
| 5.1.3 灾害子群关系分析 |
| 5.2 灾害因子自我网分析 |
| 5.2.1 自我网分析方法 |
| 5.2.2 个体选择与权重确定 |
| 5.2.3 "瓦斯爆炸"自我网分析 |
| 5.2.4 "工作面突水"自我网分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文结论 |
| 6.2 特色与创新 |
| 6.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 读博期间发表论文及参与项目 |
| 附表 |
（9）岩石和瓦斯突出发生条件及机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 总论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究问题的现状及评述 |
| 1.2.1 在突出岩石的物理力学性质的研究方面 |
| 1.2.2 在岩石和瓦斯突出与工程扰动关系的研究方面 |
| 1.2.3 在突出的能量转化与机理的研究方面 |
| 1.3 本文研究的目标、内容和开展的工作 |
| 2 永川煤矿的地质条件、突出砂岩及煤的物性测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 矿区地质条件 |
| 2.2.1 区位、地形（地貌）、地震概况 |
| 2.2.2 地质构造、地层及水文地质条件 |
| 2.2.3 T_3xj~4 砂岩层地质演化特征 |
| 2.2.4 煤质与瓦斯状况 |
| 2.3 砂岩和煤的物性测试 |
| 2.3.1 煤岩的工业组分及密度测定 |
| 2.3.2 砂岩的元素分析 |
| 2.3.3 砂岩及煤的矿相显微镜和扫描电镜观测 |
| 2.3.4 T_3xj~4 砂岩及大龙煤的孔隙特征 |
| 2.4 T_3xj~4 砂岩及大龙煤的吸附试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 突出岩石受载变形、损伤、强度和破坏的试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验仪器及设备简介、试样加工 |
| 3.3 连续加载试验 |
| 3.3.1 两种岩样的单轴加载试验 |
| 3.3.2 两种岩样的常规三轴加载试验 |
| 3.4 循环加载试验 |
| 3.4.1 砂岩在循环加载作用下的疲劳试验 |
| 3.4.2 T_3xj~4 砂岩在峰前、峰后同一应力水平点的加卸载试验 |
| 3.4.3 峰后破裂T_3xj~4 砂岩样连续加载的变形、破坏及应变能特征 |
| 3.5 蠕变变形试验 |
| 3.5.1 完整T_3xj~4 砂岩样的单轴蠕变 |
| 3.5.2 峰后破裂T_3xj~4 砂岩样的常规三轴蠕变 |
| 3.5.3 T_3xj~4 砂岩样蠕变模型及蠕变参数的确定 |
| 3.6 岩石受载的声发射特征 |
| 3.6.1 概述 |
| 3.6.2 岩石单轴压缩的声发射测试结果及分析 |
| 3.6.3 T_3xj~4 砂岩声发射的Kaiser 和Felicity 效应 |
| 3.6.4 单轴压缩影响AE 信号接收质量的因素 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 煤岩和瓦斯突出过程中瓦斯膨胀做功的试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 煤岩和瓦斯突出中瓦斯膨胀能研究现状的概述 |
| 4.2.1 煤岩和瓦斯突出过程中的瓦斯膨胀能和功 |
| 4.2.2 煤岩和瓦斯突出过程中的温度变化 |
| 4.2.3 关于瓦斯膨胀能的计算 |
| 4.2.4 煤岩和瓦斯突出物理模拟试验装置研制的概况 |
| 4.3 煤岩介质中瓦斯膨胀能测试装置的研制 |
| 4.3.1 研制思路及目的 |
| 4.3.2 瓦斯膨胀做功装置的结构 |
| 4.4 煤岩介质中瓦斯膨胀做功的试验研究 |
| 4.4.1 试验方法与步骤 |
| 4.4.2 不同成型条件含瓦斯煤岩中瓦斯做膨胀功的试验研究 |
| 4.4.3 成型煤样的试验结果及分析 |
| 4.4.4 成型砂岩样的试验结果及分析 |
| 4.4.5 试验研究的总结 |
| 4.5 低压条件下煤岩中吸附瓦斯做膨胀功的计算方法研究 |
| 4.5.1 型煤样的孔隙体积计算方法 |
| 4.5.2 瓦斯膨胀功的计算模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 煤矿岩石和瓦斯突出、岩爆发生的一般规律和成因 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 岩石和瓦斯突出、岩爆发生的一般规律 |
| 5.2.1 岩石和瓦斯突出及一般规律 |
| 5.2.2 岩爆发生的一般规律 |
| 5.2.3 岩石和瓦斯突出与岩爆的异同 |
| 5.3 永川煤矿岩巷掘进头断裂失稳区的数值模拟 |
| 5.3.1 原岩地应力的变化规律 |
| 5.3.2 岩体结构模型及数值计算 |
| 5.3.3 岩巷掘进断裂失稳区的分布规律 |
| 5.4 岩巷掘进爆破导致掘进头破裂失稳区发展和诱导突出的分析 |
| 5.4.1 岩体中炸药爆炸波的作用及影响范围 |
| 5.4.2 爆破对岩体局部破坏区的发展和突出发生的诱导作用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 岩石和瓦斯突出的能量、发生的临界条件及突出机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 岩石和瓦斯突出的功能转化及临界条件 |
| 6.2.1 岩石和瓦斯突出的功能转化 |
| 6.2.2 岩石突出的临界条件和抛出速度 |
| 6.2.3 对岩石突出临界条件的进一步讨论 |
| 6.3 岩石和瓦斯突出的临界条件和抛出初速度 |
| 6.4 岩石和瓦斯突出抛出失稳区中破坏了岩石的开始时间 |
| 6.5 岩石和瓦斯突出机理 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 主要结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间的科研情况 |
| C. 作者在攻读学位期间所获奖励情况 |
（10）复杂岩质高边坡静动力稳定性与深部位移时间序列分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 边坡稳定性分析研究现状 |
| 1.2.1 边坡静力稳定性研究现状 |
| 1.2.2 边坡动力稳定性研究现状 |
| 1.3 边坡变形的时间序列预测预报研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容和技术路线 |
| 1.4.1 本文主要研究的内容 |
| 1.4.2 采用的技术路线 |
| 1.5 研究边坡工程地质概况 |
| 2 岩体弹塑性本构理论及边坡岩体试验 |
| 2.1 岩体弹塑性本构关系 |
| 2.1.1 岩体弹性本构关系 |
| 2.1.2 岩体塑性本构关系 |
| 2.1.3 岩土材料的塑性屈服破坏准则 |
| 2.1.4 岩土材料的流动法则 |
| 2.1.5 岩土材料的强化准则 |
| 2.2 边坡岩石实验 |
| 2.2.1 室内岩块实验 |
| 2.2.2 现场岩体实验 |
| 2.2.3 边坡岩石实验结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高边坡极限平衡法稳定性分析 |
| 3.1 极限平衡法基本原理 |
| 3.2 几种常见的简化方法 |
| 3.2.1 毕肖普（Bishop）法 |
| 3.2.2 简布（Janbu）法 |
| 3.2.3 Sarma 法 |
| 3.2.4 地震力的考虑 |
| 3.3 岩质高边坡极限平衡法稳定性分析 |
| 3.3.1 模型的建立 |
| 3.3.2 模型求解及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高边坡有限元强度折减法静力稳定性分析 |
| 4.1 有限单元法基本原理 |
| 4.1.1 一般弹性力学有限元格式 |
| 4.1.2 弹塑性有限元格式 |
| 4.2 有限元强度折减法 |
| 4.2.1 强度折减法基本原理 |
| 4.2.2 几种常见的失稳判据 |
| 4.3 岩质高边坡有限元稳定性分析 |
| 4.3.1 模型的建立 |
| 4.3.2 不同失稳判据下的边坡安全系数比较分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高边坡有限元-无限元动力稳定性分析 |
| 5.1 无限元基本原理 |
| 5.1.1 无限元的要素 |
| 5.1.2 常规无限元坐标变换格式和位移函数 |
| 5.2 动力有限元 |
| 5.2.1 动力有限元 |
| 5.2.2 瑞利阻尼系数的取值 |
| 5.3 无限元边界的适用性和稳定性 |
| 5.3.1 无限元边界的适用性 |
| 5.3.2 有限元-无限元耦合解的稳定性 |
| 5.4 高边坡有限元-无限元动力稳定性分析 |
| 5.4.1 模型的建立 |
| 5.4.2 动力计算结果分析 |
| 5.4.3 动安全系数的计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 边坡深部位移监测及其时间序列建模与分析 |
| 6.1 边坡深部位移监测 |
| 6.1.1 监测仪器 |
| 6.1.2 仪器安装及测试 |
| 6.1.3 测试过程 |
| 6.1.4 测试数据采集与整理分析 |
| 6.2 时间序列基本原理 |
| 6.3 常见时间序列基本模型 |
| 6.3.1 AR 自回归模型 |
| 6.3.2 MA 滑动平均模型 |
| 6.3.3 ARMA 自回归滑动平均模型 |
| 6.4 ARMA 模型的时域特性 |
| 6.4.1 格林函数G_j |
| 6.4.2 可逆函数 |
| 6.4.3 自相关函数 |
| 6.4.4 偏相关函数 φ_(kk) |
| 6.5 边坡位移时间序列建模 |
| 6.5.1 边坡变形数据采集 |
| 6.5.2 边坡深部位移趋势拟合 |
| 6.5.3 拟合误差x 的时间序列建模 |
| 6.5.4 预测 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目情况 |
四、煤与瓦斯延期突出的突变理论研究(英文)（论文参考文献）
- [1]煤与瓦斯突出两相流运移规律试验研究[D]. 周西方. 中国矿业大学, 2021
- [2]工作面在断层影响下冲击矿压分析与防治[D]. 张永兵. 中国矿业大学, 2020
- [3]豫西松软煤层掘进工作面低指标突出机理及应用研究[D]. 王武超. 西安科技大学, 2017(01)
- [4]基于ABAQUS的大型地下洞室围岩稳定性分析[D]. 谭义欣. 东华理工大学, 2016(11)
- [5]煤与瓦斯突出的能量源及能量耗散机理研究[D]. 罗甲渊. 重庆大学, 2016(09)
- [6]深埋隧洞开挖卸荷岩爆孕育过程及微震预警分析[D]. 黄志平. 东北大学, 2015(12)
- [7]采掘影响下煤岩应力-损伤-渗流特性研究及应用[D]. 张民波. 中国矿业大学(北京), 2015(09)
- [8]煤矿灾害网络构建及特征属性研究[D]. 潘启东. 中国矿业大学（北京）, 2011(12)
- [9]岩石和瓦斯突出发生条件及机理研究[D]. 郭臣业. 重庆大学, 2010(07)
- [10]复杂岩质高边坡静动力稳定性与深部位移时间序列分析[D]. 何巡军. 重庆大学, 2010(03)